采用射頻Soc nRF9E5礦井人員定位系統的設計
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nRF9E5規定一幀數據由前導碼( PREAMBLE )，本機物理地址（ADDR），有效數據（PAYLOAD），CRC校驗碼（CRC）組成。其幀結構如圖3。
圖 3 nRF9E5數據通訊幀
其中前導碼，CRC校驗碼各占一字節，由芯片硬件自動(dòng)產(chǎn)生。本機物理地址和有效數據可以根據應用設置。nRF9E5只有檢測到與自己物理地址相吻合的數據才能接收處理，所以為了保證智能卡與各讀卡器之間通信暢通，系統中所有nRF9E5芯片都采用其默認地址0XE7。有效數據由本機邏輯地址（ID）和報警信息（ALARM）組成。其中ID占兩字節，ALARM占一字節。正常情況下有效數據只含本機邏輯地址部分。系統所有讀卡器的本機邏輯地址均為0xEE,0xEE。智能卡的本機邏輯地址為各員工的身份編碼。當有報警信號時(shí)，有效數據增加報警信息部分，報警信息為員工的按鍵值，不同的值代表不同的報警信號。
3.2 應用程序設計：
本系統定位基站里的讀卡器每5s發(fā)一次同步信號（0xee,0xee）。智能卡接到該同步信號后，根據自己的ID產(chǎn)生一延時(shí)以等待屬于自己的時(shí)間片，延時(shí)到立即將自己的一幀數據發(fā)送給讀卡器。報警信息的按鍵值是在按鍵中斷程序里設置的。該中斷程序里還會(huì )設置一報警標志（Sign），以供智能卡主程序判斷。讀卡器主程序和智能卡的主程序流程圖如圖4，圖5。
可以看出，使用TDMA技術(shù)發(fā)數據時(shí)，各智能卡已固定了自己的發(fā)送時(shí)段，ID比較靠后的卡不管前面是否有卡要發(fā)數據，都要等到自己的發(fā)送時(shí)段。nRF9E5收發(fā)6字節的數據需要5ms，讀卡器5s內可接收1000張智能卡發(fā)來(lái)的數據。如果一讀卡器在井下的信號覆蓋范圍100米，人員以5m/s的速度行進(jìn)的話(huà)，那么該智能卡可以被該讀卡器識別4次，不會(huì )發(fā)生漏讀情況。讀卡器的同步信號之間的時(shí)間間隔要視礦山企業(yè)的員工數而定，員工越多，間隔越大，漏讀的可能性也越大。
圖4 讀卡器主程序流程圖
圖5 智能卡主程序流程
4.結語(yǔ)
實(shí)驗表明，采用nRF9E5芯片設計的井下人員定位系統能夠滿(mǎn)足人員定位的要求。與傳統井下定位系統相比，該系統具有通信距離遠、功耗低、兼容性好、功能擴展性強、數據傳輸穩定性高等優(yōu)點(diǎn)。只需對nRF9E5應用電路稍做修改，便可應用于智能家居、智能RFID、無(wú)線(xiàn)傳感等領(lǐng)域，故而有著(zhù)廣泛的市場(chǎng)需求和良好的市場(chǎng)推廣前景。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157936.htm
本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：
[1] 作者創(chuàng )新地采用射頻Soc nRF9E5設計井下人員定位系統中的定位終端，開(kāi)發(fā)出的定位系統不但具有類(lèi)似傳統RFID的身份識別功能，而且還增加了礦工無(wú)線(xiàn)報警功能。
[2] 結合系統要求，運用TDMA技術(shù)有效地解決了目前國內礦井人員定位系統中常見(jiàn)的井下快速移動(dòng)人員漏讀率高的問(wèn)題。
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